東臺(tái)精機(jī)數(shù)控機(jī)床電氣控制故障與保修策略研究
數(shù)控機(jī)床是技術(shù)含量很高的自動(dòng)化機(jī)床，它是一種高效復(fù)雜的集機(jī)電儀為一體的先進(jìn)加工設(shè)備。數(shù)控機(jī)床集伺服驅(qū)動(dòng)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，機(jī)密測(cè)量，自動(dòng)化技術(shù)與傳感器技術(shù)于一身。數(shù)控機(jī)床的使用大大提高了機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)水平，在很大程度上提高了生產(chǎn)效率并降低了勞動(dòng)力的投入。但是，數(shù)控機(jī)床也有其自身的缺點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床的復(fù)雜性決定了使用它的人員必須要有一定的相應(yīng)的知識(shí)儲(chǔ)備。在使用它時(shí)，必須要小心謹(jǐn)慎并且平時(shí)要注意對(duì)它的精心維護(hù)。數(shù)控機(jī)床在使用的過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)液壓、機(jī)械、電氣這三個(gè)方面的故障，而電氣系統(tǒng)的故障是這三項(xiàng)故障中出現(xiàn)頻率最高的。如何解決電氣系統(tǒng)的故障就成為了機(jī)械行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。
數(shù)控機(jī)床中常見(jiàn)的故障
數(shù)控機(jī)床中常見(jiàn)的故障按照不同的分類(lèi)方法主要可以分為下面的五種類(lèi)型。第一種，按照故障發(fā)生的部位可以分為硬件系統(tǒng)故障和軟件系統(tǒng)故障。何為硬件系統(tǒng)故障?硬件系統(tǒng)故障主要指電子元器件(電子、印制電路板、電器件等)、限位機(jī)構(gòu)等出現(xiàn)的故障。軟件系統(tǒng)故障主要是由PLC邏輯控制的程序出現(xiàn)錯(cuò)誤，參數(shù)設(shè)置的不正確，零件的加工程序出現(xiàn)錯(cuò)誤這些原因造成的故障。第二分類(lèi)方法，按照故障出現(xiàn)的時(shí)候有沒(méi)有指示可以劃分為無(wú)診斷指示故障以及有診斷指示故障。顧名思義，有診斷指示故障就是在機(jī)床運(yùn)行時(shí)，診斷系統(tǒng)可以監(jiān)視整個(gè)的加工過(guò)程，當(dāng)某個(gè)步驟出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，就會(huì)立刻報(bào)警或者以文字的形式進(jìn)行顯示的故障。無(wú)診斷指示故障，即當(dāng)故障發(fā)生時(shí)沒(méi)有相應(yīng)的指示。這些故障的發(fā)生主要是由機(jī)械長(zhǎng)年使用，機(jī)械的零部件出現(xiàn)磨損，造成程序與機(jī)械出現(xiàn)了匹配的問(wèn)題造成的。第三種是按照故障出現(xiàn)的或然性劃分的。如果當(dāng)機(jī)械滿足了一定的條件，某個(gè)故障就會(huì)發(fā)生，那么，這種故障就是系統(tǒng)性故障。而隨機(jī)性故障就是當(dāng)滿足某個(gè)條件時(shí)，可能會(huì)發(fā)生的故障。隨機(jī)性故障因?yàn)樗牟淮_定性所以比較難解決。第四種是按照故障出現(xiàn)時(shí)有無(wú)破壞性劃分的。有破壞性的叫做破壞性故障，沒(méi)有破壞性的叫做無(wú)破壞性故障。最后一種叫做機(jī)床特性下降故障，這種故障出現(xiàn)時(shí)，機(jī)床雖然可以正常運(yùn)行，卻生產(chǎn)不出合格的產(chǎn)品。
數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的故障分析
直觀觀察法
直觀觀察法就是利用感官進(jìn)行故障的檢查。直觀觀察法的第一步就是問(wèn)，即詢問(wèn)故障的現(xiàn)場(chǎng)人員故障發(fā)生的過(guò)程，出現(xiàn)的現(xiàn)象以及故障產(chǎn)生的后果。第二步是看，就是查看各部位是否處于正常狀態(tài)，相應(yīng)的電控裝置有沒(méi)有出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)，這些排除以后，就查看局部有沒(méi)有電阻絲燒壞，元器件有無(wú)被燒焦，電線電纜有沒(méi)有脫落等現(xiàn)象。第三步是摸，即在斷電時(shí)檢查一下各插座有沒(méi)有安插好，各電路板有沒(méi)有安裝好以及各信號(hào)導(dǎo)線是否已經(jīng)連接好。第四步就是通電后檢查一下有沒(méi)有打火、冒煙或者異常聲音、異常氣味的出現(xiàn)。
儀器檢查法
儀器檢查法就是用相應(yīng)的電工儀表對(duì)線路中的交直流電壓以及相應(yīng)的脈沖信號(hào)進(jìn)行檢查，找出可能的故障點(diǎn)。
報(bào)警指示與信號(hào)分析法
這種方法就是充分利用個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)上的報(bào)警指示燈和信號(hào)對(duì)故障進(jìn)行排查。對(duì)于硬件系統(tǒng)就是根據(jù)各電子元器件上和電氣裝置上的報(bào)警指示燈確定出現(xiàn)故障的具體位置。而軟件系統(tǒng)沒(méi)有具體的報(bào)警指示，但可以根據(jù)硬件系統(tǒng)中的報(bào)警指示以及信號(hào)結(jié)合使用說(shuō)明找出可能的故障點(diǎn)。
接口狀態(tài)檢查法
現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床都會(huì)把PLC涵蓋其中。它們之間主要靠接口信號(hào)進(jìn)行連接。而數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的許多癥狀都跟接口信號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤有關(guān)。要想檢查接口信號(hào)是否正確存在，只要通過(guò)PLC程序調(diào)出就可以了。
參數(shù)調(diào)整法
數(shù)控機(jī)床、PLC、伺服系統(tǒng)都含有很多的參數(shù)以適應(yīng)不同的機(jī)床的加工需求，但因?yàn)樗玫臅r(shí)間過(guò)長(zhǎng)，這些參數(shù)往往不能滿足機(jī)床的需求或者它們的匹配度降低。所以，為了能繼續(xù)滿足機(jī)床的生產(chǎn)需求，這些參數(shù)有時(shí)也會(huì)作相應(yīng)的改變。
備件置換法
當(dāng)某一故障被確定在某一電路板上，但是找出故障元件比較困難時(shí)，為了不耽誤生產(chǎn)可以把備件先換上，事后再檢查具體故障出現(xiàn)的位置，然后進(jìn)行檢修。
數(shù)控機(jī)床電氣的維修和保養(yǎng)
鑒于數(shù)控機(jī)床在機(jī)械生產(chǎn)中那么重要，并且數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)那么復(fù)雜，所以，機(jī)械加工廠家一定要做好數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)與維修工作。
數(shù)控機(jī)床電氣維護(hù)的基本條件
要想做好數(shù)控機(jī)床電氣的保養(yǎng)與維修工作，好的維修條件是非常必要的。首先是人員條件。數(shù)控機(jī)床電氣的維修速度和質(zhì)量的好壞主要取決于相應(yīng)的工作人員的素質(zhì)。相應(yīng)的工作人員首先必須要有高度的責(zé)任心，懂的相關(guān)的知識(shí)并且要有良好的職業(yè)素養(yǎng)。其次，工作人員在上崗前必須要經(jīng)過(guò)相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)，能夠熟練相應(yīng)的操作步驟，最好能懂得一門(mén)外語(yǔ)，能看懂相關(guān)的使用說(shuō)明書(shū)。除了人員條件外，好的物質(zhì)條件也是必要的。
物質(zhì)條件主要包括第一，有相關(guān)的數(shù)控機(jī)床的使用說(shuō)明書(shū)，維修記錄檔案資料，以及與數(shù)控機(jī)床相關(guān)的技術(shù)資料。第二，要對(duì)數(shù)控機(jī)床的元器件做好相應(yīng)的備件工作，以防在出現(xiàn)故障需要更換元器件時(shí)手忙腳亂。第三，要準(zhǔn)備好必要的維修工具，在電腦上裝上相應(yīng)的維修軟件。
對(duì)于在日常的工作中，也有許多是需要注意的。首先，數(shù)控機(jī)床的操作室內(nèi)必須保持干凈清潔，以防金屬粉末，粉塵等物質(zhì)對(duì)機(jī)械造成損壞。尤其在夏天的時(shí)候，天氣比較熱，機(jī)械不能通過(guò)打開(kāi)數(shù)控機(jī)柜進(jìn)行散熱，正確的操作方法是采用相應(yīng)的散熱工具或者對(duì)程序進(jìn)行散熱。其次，在使用的過(guò)程中，一定要控制系統(tǒng)過(guò)熱，對(duì)輸入輸出設(shè)備進(jìn)行定期檢查。在工作中，要對(duì)冷卻風(fēng)扇進(jìn)行檢查，確保它能正常地工作。再次，經(jīng)常檢查直流電動(dòng)機(jī)電刷，直流電動(dòng)機(jī)電刷是電動(dòng)機(jī)的重要組成部分，它的好壞直接影響到整個(gè)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行情況。它的損壞直接的后果就是電動(dòng)機(jī)的癱瘓，所以工作人員要時(shí)刻檢查直流電動(dòng)機(jī)電刷的狀態(tài)。
數(shù)控機(jī)床電器系統(tǒng)故障的消除措施
上面主要介紹了數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的日常維護(hù)條件。一般情況下，如果我們的工作人員嚴(yán)格按照上面的要求做，那么出現(xiàn)故障的概率是比較低的。但是，也不能排除出現(xiàn)故障的可能性。一旦數(shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，那么我們又該怎么解決呢?下面我們按照上文提到的故障的不同類(lèi)型做簡(jiǎn)單的介紹。
第一種，硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)故障。對(duì)于出現(xiàn)的硬件系統(tǒng)故障，一般只要維修了或者更換了損壞的部件，問(wèn)題就可以解決了。對(duì)于出現(xiàn)的軟件系統(tǒng)故障，則需要更改相應(yīng)的數(shù)據(jù)或者程序，如果情況比較復(fù)雜則必須修改PLC程序。
第二種，有診斷指示故障和無(wú)診斷指示故障。有診斷指示故障的只要根據(jù)相應(yīng)的診斷指示信號(hào)及相應(yīng)的技術(shù)說(shuō)明就可以進(jìn)行解決。而對(duì)于無(wú)診斷指示故障，那就要求相應(yīng)的工作人員根據(jù)故障前中后的變化，然后結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行解決，所以這兩種故障比較，無(wú)診斷指示故障更難解決。
第三種，破壞性故障和非破壞性故障。這種故障主要是根據(jù)產(chǎn)生故障時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行分析，找出相應(yīng)的故障出處，然后進(jìn)行消除。這種方法有一定的風(fēng)險(xiǎn)，可能會(huì)損壞機(jī)械。
第四種，系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障。這種故障的消除比較困難，需要反復(fù)的實(shí)驗(yàn)才能確定故障的具體位置。
第五種，機(jī)床運(yùn)動(dòng)特性下降的故障。這種故障可以通過(guò)更改相應(yīng)的數(shù)據(jù)和程序進(jìn)行消除。
